智慧生活科技專業社群: [水井USR創新教材]Python一下智慧減碳節水三生一體-類別

2025年9月30日星期二

[水井USR創新教材]Python一下智慧減碳節水三生一體-類別

2025年9月28尚虎雲在雲林官邸兒童館發表尚虎雲產銷平台。

以下程式是由ChatGPT產生。

範例一：魚菜共生模擬器

import math
import random
import logging
import functools

# 設定日誌
logging.basicConfig(level=logging.INFO, format='%(asctime)s - %(message)s')

class AquaponicsSimulator:
    """
    魚菜共生系統模擬器：模擬每月減碳與節水量。
    """

    def __init__(self, months, area=3.3058, base_emission=1.5, base_water=0.5):
        """
        初始化模擬器。
        參數：
            months: 模擬月數
            area: 魚池面積（平方米）
            base_emission: 每平方米年排放量（kg CO₂e）
            base_water: 每平方米月用水量（m³）
        """
        self.months = months
        self.area = area
        self.base_emission = base_emission
        self.base_water = base_water
        self.tech_carbon_reduction = 0.95  # 魚菜共生減碳效果（減少 5%）
        self.tech_water_saving = 0.9       # 魚菜共生節水效果（減少 10%）
        self.results = []                  # 儲存每月模擬結果

    def _simulate_month(self, current_month):
        """
        模擬單一月份的減碳與節水量。
        """
        # 季節性波動：夏季（6-8 月）增加 20%
        seasonal_factor = 1.2 if 6 <= (current_month % 12 or 12) <= 8 else 1.0
        monthly_emission = self.base_emission / 12

        carbon = (monthly_emission * self.area * seasonal_factor * self.tech_carbon_reduction +
                  random.uniform(-5, 5))
        water = (self.base_water * self.area * seasonal_factor * self.tech_water_saving +
                 random.uniform(-0.05, 0.05))

        # 驗證非負
        carbon = max(0, round(carbon, 2))
        water = max(0, round(water, 2))

        # 記錄日誌
        logging.info(f"Month {current_month}: Carbon = {carbon} kg CO₂e, Water = {water} m³")

        return carbon, water

    def _recursive_simulation(self, current_month=1):
        """
        遞迴模擬每月資料。
        """
        if current_month > self.months:
            return

        # 計算當月數據
        carbon, water = self._simulate_month(current_month)
        self.results.append((carbon, water))

        # 遞迴下一月
        self._recursive_simulation(current_month + 1)

    def run(self):
        """
        執行模擬並返回所有月份的結果。
        """
        self.results.clear()  # 清空舊資料
        self._recursive_simulation(1)
        return self.results

# === 測試使用 ===
if __name__ == "__main__":
    simulator = AquaponicsSimulator(months=12)
    monthly_data = simulator.run()

    print("水井村魚菜共生每月減碳與節水數據：")
    for i, (carbon, water) in enumerate(monthly_data, 1):
        print(f"第 {i} 月 - 減碳量: {carbon} kg CO₂e, 節水量: {water} m³")

範例二：水井三寶

# 定義一個基礎寶物類別
class Treasure:
    def __init__(self, name, meaning, age):
        self.name = name
        self.meaning = meaning
        self.age = age

    def describe(self):
        return f"{self.name}：象徵 {self.meaning}，已有 {self.age} 年歷史。"

    def __str__(self):
        return self.describe()

# 三寶：烏龜、白馬、番花

class Turtle(Treasure):
    def __init__(self):
        super().__init__("烏龜", "風水與守護", 300)

class WhiteHorse(Treasure):
    def __init__(self):
        super().__init__("白馬", "信仰與傳說", 150)

class Frangipani(Treasure):  # 雞蛋花的英文名稱
    def __init__(self):
        super().__init__("番花", "歷史與生命", 300)

# 建立物件
turtle = Turtle()
horse = WhiteHorse()
flower = Frangipani()

# 顯示介紹（透過 print(object) 直接呼叫 __str__）
print(turtle)
print(horse)
print(flower)

執行結果：

烏龜：象徵風水與守護，已有 300 年歷史。

白馬：象徵信仰與傳說，已有 150 年歷史。

番花：象徵歷史與生命，已有 300 年歷史。

註：這些歷史時間只是ChatGPT對程式的預設值，需要再考證。

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